본 연구는 아마란스의 붉은 색과 보라색 꽃 열수 추출물과 메탄올 추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량 측정과 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성, SOD 유사 활성을 측정하였으며, 세포내에서 생성된 superoxide 라디칼 제거 활성과 산화질소 생성 억제 활성을 분석하여 새로운 식물 유래 라디칼 소거 활성 물질을 개발하기 위하여 시행하였다. 총 폴리페놀의 함량은 아마란스 추출물 중 보라색 꽃 메탄올 추출물이 606.95 mg GAE/100 g으로 가장 높았으며, 플라보노이드 함량도 254.69 mg CE/100 g으로 가장 높았다. 또한 DPPH 라디칼 소거 활성에서도 보라색 꽃 메탄올 추출물의 $RC_{50}$ 값이 $155.06{\mu}g/m{\ell}$로 나타났다. ABTS 라디칼 소거능 측정에서는 $250{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물의 활성이 53.16%로 가장 좋았으며, 보라색 꽃 열수 추출물(41.55%), 붉은 꽃 열수 추출물(30.52%), 붉은 꽃 메탄올 추출물(30.34%)의 순으로 활성을 나타내었다. 이와 반대로 SOD 유사 활성은 보라색 꽃 열수 추출물에서 메탄올 추출물의 활성보다 3배나 높은 결과를 보여주었다. 세포내 superoxide 라디칼 제거 활성은 $200{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물(72.34%)이 붉은 색 꽃 열수 추출물(40.40%)보다 1.79배 높은 활성을 보였다. 세포내 NO 생성 억제 활성을 조사한 결과에서는 보라색 꽃 메탄올 추출물이 $250{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 46.90%의 가장 높은 저해 활성을 보여주었다. 본 연구의 결과, 플라보노이드 함량이 높은 보라색 꽃 메탄올 추출물에서 라디컬 소거능이 높았으며 강력한 항산화제 활성을 보여주었다. 이러한 결과로 보아 아마란스 꽃의 새로운 항산화 소재로서 개발 가능성을 보여주었다.
본 연구는 아마란스의 붉은 색과 보라색 꽃 열수 추출물과 메탄올 추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량 측정과 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성, SOD 유사 활성을 측정하였으며, 세포내에서 생성된 superoxide 라디칼 제거 활성과 산화질소 생성 억제 활성을 분석하여 새로운 식물 유래 라디칼 소거 활성 물질을 개발하기 위하여 시행하였다. 총 폴리페놀의 함량은 아마란스 추출물 중 보라색 꽃 메탄올 추출물이 606.95 mg GAE/100 g으로 가장 높았으며, 플라보노이드 함량도 254.69 mg CE/100 g으로 가장 높았다. 또한 DPPH 라디칼 소거 활성에서도 보라색 꽃 메탄올 추출물의 $RC_{50}$ 값이 $155.06{\mu}g/m{\ell}$로 나타났다. ABTS 라디칼 소거능 측정에서는 $250{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물의 활성이 53.16%로 가장 좋았으며, 보라색 꽃 열수 추출물(41.55%), 붉은 꽃 열수 추출물(30.52%), 붉은 꽃 메탄올 추출물(30.34%)의 순으로 활성을 나타내었다. 이와 반대로 SOD 유사 활성은 보라색 꽃 열수 추출물에서 메탄올 추출물의 활성보다 3배나 높은 결과를 보여주었다. 세포내 superoxide 라디칼 제거 활성은 $200{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물(72.34%)이 붉은 색 꽃 열수 추출물(40.40%)보다 1.79배 높은 활성을 보였다. 세포내 NO 생성 억제 활성을 조사한 결과에서는 보라색 꽃 메탄올 추출물이 $250{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 46.90%의 가장 높은 저해 활성을 보여주었다. 본 연구의 결과, 플라보노이드 함량이 높은 보라색 꽃 메탄올 추출물에서 라디컬 소거능이 높았으며 강력한 항산화제 활성을 보여주었다. 이러한 결과로 보아 아마란스 꽃의 새로운 항산화 소재로서 개발 가능성을 보여주었다.
This study investigates the free radical-scavenging activities of Amaranth (Amaranthus spp. L.) red and purple flower extracts. The methanol and hot water extracts of flower are being evaluated for its total polyphenol and flavonoid contents, scavenging activities by the DPPH and ABTS analysis, SOD-...
This study investigates the free radical-scavenging activities of Amaranth (Amaranthus spp. L.) red and purple flower extracts. The methanol and hot water extracts of flower are being evaluated for its total polyphenol and flavonoid contents, scavenging activities by the DPPH and ABTS analysis, SOD-like activity, and inhibition activities of superoxide radical on the HL-60 cells and nitric oxide of the RAW 264.7 cells. The PFM (purple flower extracted with MeOH) showed the highest total phenolic and flavonoid content, 606.95 mg GAE/100 g and 254.69 mg CE/100 g, respectively. Amongst the scavenging activities of the DPPH radicals, PFM($RC_{50}=155.06{\mu}g/m{\ell}$) is the highest of all the samples. The ABTS radical-scavenging activity is also highest for PFM (53.16%) at the $250{\mu}g/m{\ell}$ concentration. But, the SOD-like activity of the PFW (purple flower extracted with hot water) increases more than 3 folds of the PFM. In the leukemia HL-60 cell, the PFM shows strongly inhibited superoxide radical generations at a concentration of $200{\mu}g/m{\ell}$ at 72.34%, which increases with 1.79 folds more than the RFW (red flower extracted with hot water). The inhibition activity of nitric oxide in Raw 264.7 cells is the highest for PMF (46.90%) at a $250{\mu}g/m{\ell}$ concentration. In conclusion, PMF show the highest flavonoid contents and the most powerful free radical-scavenging activity. Our results suggest that the increase of antioxidant activities depend on flavonoid contents. Thus, Amaranth flower can be useful for natural antioxidant compounds.
This study investigates the free radical-scavenging activities of Amaranth (Amaranthus spp. L.) red and purple flower extracts. The methanol and hot water extracts of flower are being evaluated for its total polyphenol and flavonoid contents, scavenging activities by the DPPH and ABTS analysis, SOD-like activity, and inhibition activities of superoxide radical on the HL-60 cells and nitric oxide of the RAW 264.7 cells. The PFM (purple flower extracted with MeOH) showed the highest total phenolic and flavonoid content, 606.95 mg GAE/100 g and 254.69 mg CE/100 g, respectively. Amongst the scavenging activities of the DPPH radicals, PFM($RC_{50}=155.06{\mu}g/m{\ell}$) is the highest of all the samples. The ABTS radical-scavenging activity is also highest for PFM (53.16%) at the $250{\mu}g/m{\ell}$ concentration. But, the SOD-like activity of the PFW (purple flower extracted with hot water) increases more than 3 folds of the PFM. In the leukemia HL-60 cell, the PFM shows strongly inhibited superoxide radical generations at a concentration of $200{\mu}g/m{\ell}$ at 72.34%, which increases with 1.79 folds more than the RFW (red flower extracted with hot water). The inhibition activity of nitric oxide in Raw 264.7 cells is the highest for PMF (46.90%) at a $250{\mu}g/m{\ell}$ concentration. In conclusion, PMF show the highest flavonoid contents and the most powerful free radical-scavenging activity. Our results suggest that the increase of antioxidant activities depend on flavonoid contents. Thus, Amaranth flower can be useful for natural antioxidant compounds.
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문제 정의
본 연구는 아마란스 꽃의 열수 추출물과 메탄올 추출물을 조제하여 총 페놀 및 플라보노이드 함량 측정과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능, superoxide dismutase(SOD) 유사 활성을 측정하여 세포내에서 활성산소종 억제 효과는 대식세포주인 RAW 264.7 세포내에서 NO 억제 활성, HL-60 세포내에서 O2- 생성 저해 활성을 측정하여 아마란스 꽃이 가진 기능성 식품소재로서의 개발 가능성을 검토하고자 한다.
본 연구는 아마란스의 붉은 색과 보라색 꽃 열수 추출물과 메탄올 추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량 측정과 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성, SOD 유사 활성을 측정하였으며, 세포내에서 생성된 superoxide 라디칼 제거 활성과산화질소 생성 억제 활성을 분석하여 새로운 식물 유래 라디칼 소거 활성 물질을 개발하기 위하여 시행하였다. 총 폴리페놀의 함량은 아마란스 추출물 중 보라색 꽃 메탄올 추출물이 606.
가설 설정
4) Means with different letters (a~c) within a column are signifi- cantly different at p<0.05.
제안 방법
25%(v/v)를 첨가하여 6일간 배양 후 granulocyte-like phenotype으로 분화시켰다. 6일 후 분화된 세포주의 morphology 와 분화전의 morphology를 현미경으로 비교 관찰하였다. 분화시킨 HL-60 세포를 PBS 용액을 사용하여 세척하고, 3,000 rpm에서 2회 원심 분리하여 세포를 세척한 후 PBS 용액에 재현탁하여 세포수가 1.
ABTS 라디칼 소거능은 Arano 등(2001), Re 등(1999)의 방법을 변형하여 사용하였다. 7 mM ABTS 용액에 2.
2 mM DPPH solution을 가하여 잘 혼합한 후, 암소에서 30분간 반응시킨 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능 결과 값은 추출물 첨가구와 무첨가구를 비교하여 라디칼의 소거 활성을 백분율(%)로 나타내어, 농도에 따른 DPPH 라디칼 소거능을 확인하였다. 전자 공여능(electron donation ability, EDA) 계산식은 EDA(%)=100－[(시료첨가구의 흡광도/무첨가구의 흡광도)×100]으로 나타내었다.
DPPH에 대한 수소공여 효과로 측정하는 라디칼 소거능은 Blois(1958)의 방법을 변형하여 측정하였다. 일정 농도로 희석된 시료와 0.
NO 측정은 RAW 264.7 cell의 supernatant에서의 nitric oxide(NO)의 양을 측정을 하였다(Green 등 1982). 96 well plate에 1×106개의 cell을 PBS로 2번 수세한 후에 무혈청 배지(Welgene)로 교체 후 LPS(1 ㎎/㎖), tetrahydrobiopterin(BH4, 10 ㎍/㎖), 200 mM l-arginine 그리고 IFN-γ(100 U/㎖)를 각각의 well에다 첨가하여 자극시켰다.
O2- 생성 저해 활성 측정은 Kim 등(2002)의 방법을 변형하여 사용하였다. HL-60 세포를 4×105 cell/㎖로 조정하여 DMSO 1.
SOD 유사 활성 측정은 알칼리 상태에서 pyrogallol(Sigma-Aldrich)의 자동산화에 의한 발색 원리를 이용한 Marklund S와 Marklund G(1974)의 방법을 변형하여 측정하였다. 일정 농도로 희석된 시료에 pH 8.
각각의 추출물을 증류수에 용해한 시료에 2N Folin-Ciocalteu's phenol reagent 및 20% Na2CO3(Daejung chemicals & Metals Co., LTD., Gyeonggi, Korea)을 차례로 가한 다음, 실온에서 60분간 반응시킨 후 725 nm에서 흡광도를 측정하였다.
반응 정지를 위해 냉수에서 5분한 정치한 다음 6,500 rpm에서 1분간 원심 분리하여 상층액을 취해 550 nm에서 O2- 생성에 의한 cytochrome c의 환원 정도를 측정하였다. 결과값 산출 후, HL-60세포에 대한 시료의 독성 여부를 확인하기 위해 trypan blue를 사용하여 생세포수를 측정하였다.
96 well plate에 1×106개의 cell을 PBS로 2번 수세한 후에 무혈청 배지(Welgene)로 교체 후 LPS(1 ㎎/㎖), tetrahydrobiopterin(BH4, 10 ㎍/㎖), 200 mM l-arginine 그리고 IFN-γ(100 U/㎖)를 각각의 well에다 첨가하여 자극시켰다. 그 배지에 시료를 처리하여 실험하였다. NO 생성량은 supernatant를 모아 griess reagent로 10분간 반응시킨 후에 540 nm에서 흡광도로 측정하였다.
반응 정지를 위해 냉수에서 5분한 정치한 다음 6,500 rpm에서 1분간 원심 분리하여 상층액을 취해 550 nm에서 O2- 생성에 의한 cytochrome c의 환원 정도를 측정하였다.
백혈병 세포주 HL-60에서 TPA에 의해 유도된 O2- 생성 저해 활성을 측정해 보았으며, 그 결과는 Fig. 3과 같다. 아마란스추출물의 200 ㎍/㎖의 농도에서 RFM(49.
본 실험에 사용한 열수 추출물은 수직 환류냉각기가 부착된 추출 플라스크에 건조 시료 30 g과 증류수 10배수(v/w)를 가하여 autoclave(SJ-220A100, Sejong Scientific Co., Ltd., Bucheon, Korea)를 이용하여 121℃에서 15분 동안 1.23 bar의 압력으로 추출하여 얻었다. 메탄올 추출물은 추출 플라스크에 건조 시료 30 g과 메탄올 10배수(v/w)를 혼합하여 실온에서 24시간 진탕하여 얻었다.
본 연구에서는 아마란스 추출물이 세포 내에서 NO 생성에 어떠한 영향을 끼치는지 알아보기 위하여 대식세포 RAW 264.7에 추출물을 25, 50, 100, 250 ㎍/㎖의 농도로 처리하였고, 그 결과는 Fig. 4와 같다. 추출물들의 RAW 264.
총 페놀 함량은 Folin-Denis 방법(Singleton & Rossi 1965)을 변형하여 측정하였다.
총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등(1999)과 Singleton 등(1999)의 방법을 응용하여 측정하였다. 각 시료를 5% NaNO2 (Daejung chemicals & Metals Co.
, Gyeonggi, Korea)을 차례로 가한 다음, 실온에서 60분간 반응시킨 후 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 gallic acid(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 사용하여 시료와 동일한 방법으로 분석하여 얻은 검량선에 근거하여 추출물 g당 ㎎ gallic acid equivalent(GAE, dry basis)로 폴리페놀의 함량을 산출하였다.
대상 데이터
HL-60(human promyelocytic leukemia cells)와 RAW 264.7(macrophage cell)은 세포주를 한국세포주은행(Korean Cell Line Bank, KCLB)으로부터 분양받아 100 units/㎖의 penicillin-streptomycin(GIBCO, Grand Island, NY, USA)과 10%의 fetal bovine serum(Hyclone, Logan, UT)이 함유된 RPMI 1640 또는 DMEM 배지(Welgene, Dalseogu, Daegu, Korea)를 사용하여 37℃, 5% CO2 항온기에서 배양하였다.
, Seoul, Korea)로 건조 후 분말 상태로 냉동고(-70℃)에 보관하면서 실험에 사용하였다. 실험에 사용된 아마란스 추출물은 붉은 색 꽃 메탄올 추출물(red flower extracted with MeOH: RFM, 4.32 g), 보라색 꽃 메탄올 추출물(purple flower extracted with MeOH: PFM, 5.21 g), 붉은 색 꽃 열수 추출물(red flower extracted with hot water: RFW, 6.43 g) 및 보라색 꽃 열수 추출물(purple flower extracted with hot water: PFW, 7.21 g) 등 4종류이다.
재료는 강원도 평창지역에서 채취한 아마란스 붉은색 꽃과 보라색 꽃을 깨끗이 수세하여 세정 및 세절하여 자연건조 후 마쇄하여 실험에 사용하였다.
데이터처리
본 연구에서 실험값에 대한 통계분석은 SPSS 18.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA) program을 이용하여 분산분석 (ANOVA)법을 실행하였으며, 실험군 간의 유의성은 Duncan의 다중범위 시험법(Duncan's multiple range test)으로 p<0.05 수준에서 유의적 차이를 검증하였다.
성능/효과
2와 같다. 100 ㎍/㎖ 농도에서 아마란스 추출물은 PFW(25.51%)RFW(18.59%), RFM(15.78%), PFM(7.83%)의 순으로 SOD 유사 활성이 나타났으며, 그 중 PFW은 PFM보다 3배 가량 높은 SOD 유사 활성을 보였다. 50 ㎍/㎖ 농도에서는 PFW(22.
34%)의 순으로 활성을 나타내었으며 유의적인 차이가 있었다. 100 ㎍/㎖의 농도에서 PFM(50.09%)의 활성이 가장 좋았으며, 다른 추출물에서도 활성이 보였으나 20% 미만으로 그 활성이 크지 않았다. 아마란스 추출물 중 ABTS 라디컬 소거능이 가장 높게 나타난 PFM(RC50=100 ㎍/㎖)은 천연 항산화제인 ascorbic acid(RC50=200 ㎍/㎖)보다 2.
79배 높은 활성을 보였다. 100 ㎍/㎖의 농도에서는 PFM(72.26%), RFM(61.77%), RFW(38.98%), PFW(37.10%)의 순으로 추출물간 유의적 차이가 있는 저해 활성을 보였으며, 200 ㎍/㎖ 농도와 같이 PFM이 가장 높은 활성을 보였다. 물 추출물에서는 농도에 따라 그 활성이 증가하는 경향을 보였으나, 250 ㎍/㎖의 농도에서 PFM의 활성이 감소하는 결과를 보여주었다.
83%)의 순으로 SOD 유사 활성이 나타났으며, 그 중 PFW은 PFM보다 3배 가량 높은 SOD 유사 활성을 보였다. 50 ㎍/㎖ 농도에서는 PFW(22.18%), PFM(11.38%), RFW(6.47%), RFM(4.32%)의 순으로 활성이 나타났으며, 100 ㎍/㎖ 농도에서와 같이 50 ㎍/㎖에서도 PFW에서 다른 추출물과 비교하였을 때 유의적으로 차이가 있는 높은 활성이 나타났다. 산채류 34종의 물과 메탄올 추출물(Lee 등 2011) 1 ㎎/㎖ 농도에서 SOD 유사 활성을 측정하였을 때 거의 모든 시료의 활성이 나타나지 않았으며, 그 농도를 5 ㎎/㎖로 높였을 때 활성이 0.
06 ㎍/㎖로 나타났다. ABTS 라디칼 소거능 측정에서는 250 ㎍/㎖의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물의 활성이 53.16%로 가장 좋았으며, 보라색 꽃 열수 추출물(41.55%), 붉은 꽃 열수 추출물(30.52%), 붉은 꽃 메탄올 추출물(30.34%)의 순으로 활성을 나타내었다. 이와 반대로 SOD 유사 활성은 보라색 꽃 열수 추출물에서 메탄올 추출물의 활성보다 3배나 높은 결과를 보여주었다.
1A와 같다. DPPH 라디칼 소거 활성은 250 ㎍/㎖의 농도에서 PFM 추출물(75.12%)이 유의적으로 가장 높았으며, 다른 추출물의 활성은 250 ㎍/㎖의 농도에도 10% 이하의 낮은 활성을 보여주었다. 특히 PFM의 RC50(50% reduction concentration)값은 155.
69 ㎎ CE/100 g으로 가장 높았다. 또한 DPPH 라디칼 소거 활성에서도 보라색 꽃 메탄올 추출물의 RC50 값이 155.06 ㎍/㎖로 나타났다. ABTS 라디칼 소거능 측정에서는 250 ㎍/㎖의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물의 활성이 53.
10%)의 순으로 추출물간 유의적 차이가 있는 저해 활성을 보였으며, 200 ㎍/㎖ 농도와 같이 PFM이 가장 높은 활성을 보였다. 물 추출물에서는 농도에 따라 그 활성이 증가하는 경향을 보였으나, 250 ㎍/㎖의 농도에서 PFM의 활성이 감소하는 결과를 보여주었다.
그러나 ABTS 라디칼 소거 활성과 DPPH 라디칼 소거 활성과는 결과에서 차이를 나타내었는데, 이는 반응속도가 빠른 ABTS 라디칼과는 달리 DPPH 라디칼의 반응속도는 화합물에 따라서 매우 다르다고 알려져 있으며(Huang 등 2005), ABTS 라디칼은 DPPH 라디칼과 달리 극성과 비극성 물질 모두와 반응하여 소거되며, ABTS 라디칼과 잘 반응하는 항산화 물질이 DPPH 라디칼과는 전혀 반응하지 않을 수도 있다고 알려져 있다(Kim 등 2013; Re 등 1999). 본 연구 결과, 물과 메탄올의 극성 차이와 용해되어 나온 활성 성분의 차이로 ABTS 라디칼에서 더 높은 활성을 보인 것으로 사료된다.
본 연구에 따르면 DPPH나 ABTS의 라디칼 소거능에서 가장 높은 활성을 보인 PFM이 세포내에서 생성된 O2- 라디컬 소거 활성도 높아, DPPH와 ABTS 라디컬 소거 활성에 영향을 미친 폴리페놀과 플라보노이드가 세포내에서도 효과를 보인 것으로 사료된다. 아마란스 꽃 추출물의 세포내 O2- 생성 저해 활성은 하고초 약침액 1 ㎎/㎖ 농도에서 20.
90%의 가장 높은 저해 활성을 보여주었다. 본 연구의 결과, 플라보노이드 함량이 높은 보라색 꽃 메탄올 추출물에서 라디컬 소거능이 높았으며 강력한 항산화제 활성을 보여주었다. 이러한 결과로 보아 아마란스 꽃의 새로운 항산화 소재로서 개발 가능성을 보여주었다.
이것은 국화과 15종 꽃 중 가장 높은 활성을 보인 저먼캐모마일(RC50= 100 ㎍/㎖)과 같은 활성을 보여주었다(Woo 등 2010). 본 연구의 결과에 따르면 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량이 높게 측정된 PFM 추출물에서 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능도 증가하는 결과를 보여주었다. 이는 각 추출물이 함유하고 있는 총 페놀 화합물의 함량이 증가하면서 항산화 활성도 증가한다는 연구와 유사한 결과를 보여주었다(Seo 등 1999).
산채류 34종의 물과 메탄올 추출물(Lee 등 2011) 1 ㎎/㎖ 농도에서 SOD 유사 활성을 측정하였을 때 거의 모든 시료의 활성이 나타나지 않았으며, 그 농도를 5 ㎎/㎖로 높였을 때 활성이 0.4~100%로 나타났다는 연구와 쑥 추출물(Kang & Lee 2013)이 10 ㎎/㎖의 농도에서 44.38~68.29%의 활성을 보인다는 결과와 비교하면 아마란스 꽃 추출물이 기존에 보고된 여러 종류의 천연물보다 낮은 농도에서도 더높은 SOD 유사 활성을 보여주었다.
79배 높은 활성을 보였다. 세포내 NO 생성 억제 활성을 조사한 결과에서는 보라색 꽃 메탄올 추출물이 250 ㎍/㎖의 농도에서 46.90%의 가장 높은 저해 활성을 보여주었다. 본 연구의 결과, 플라보노이드 함량이 높은 보라색 꽃 메탄올 추출물에서 라디컬 소거능이 높았으며 강력한 항산화제 활성을 보여주었다.
이와 반대로 SOD 유사 활성은 보라색 꽃 열수 추출물에서 메탄올 추출물의 활성보다 3배나 높은 결과를 보여주었다. 세포내 superoxide 라디칼 제거 활성은 200 ㎍/㎖의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물(72.34%)이 붉은 색 꽃 열수 추출물(40.40%)보다 1.79배 높은 활성을 보였다. 세포내 NO 생성 억제 활성을 조사한 결과에서는 보라색 꽃 메탄올 추출물이 250 ㎍/㎖의 농도에서 46.
7 대식 세포에 대한 독성은 나타내지 않았다(데이터 제시하지 않음). 아마란스 꽃 추출물은 250 ㎍/㎖의 농도에서 PFM(46.90%), RFM(25.17%), RFW(23.67%), PFW(21.85%) 순으로 유의적 차이가 있는 억제 활성을 보여주었다. 이는 700 ㎍/㎖ 농도의 보두산 메탄올 추출물이 69.
라디컬 소거 활성도 높아, DPPH와 ABTS 라디컬 소거 활성에 영향을 미친 폴리페놀과 플라보노이드가 세포내에서도 효과를 보인 것으로 사료된다. 아마란스 꽃 추출물의 세포내 O2- 생성 저해 활성은 하고초 약침액 1 ㎎/㎖ 농도에서 20.8%의 활성을 보인 연구결과(Park 등 2001)와 인삼 메탄올 추출물의 경우(Keum 등 2000) 0.5 ㎎/㎖의 농도일 경우 50% 정도의 활성을 보인 결과를 감안했을 때, 낮은 농도에서도 높은 억제 활성이 있음을 알 수 있었다.
09%)의 활성이 가장 좋았으며, 다른 추출물에서도 활성이 보였으나 20% 미만으로 그 활성이 크지 않았다. 아마란스 추출물 중 ABTS 라디컬 소거능이 가장 높게 나타난 PFM(RC50=100 ㎍/㎖)은 천연 항산화제인 ascorbic acid(RC50=200 ㎍/㎖)보다 2.0배, BHT(RC50= 220 ㎍/㎖)보다 2.2배 우수한 활성을 보여주었다. 이것은 국화과 15종 꽃 중 가장 높은 활성을 보인 저먼캐모마일(RC50= 100 ㎍/㎖)과 같은 활성을 보여주었다(Woo 등 2010).
아마란스 추출물의 플라보노이드 함량은 RFM 170.89±23.8, PFM 254.69±15.8, RFW 18.63±4.2, PFW 12.20±3.6 ㎎ CE/100g 으로 추출물 간의 유의적 차이가 보였다.
3과 같다. 아마란스추출물의 200 ㎍/㎖의 농도에서 RFM(49.96%), PFM(72.34%), RFW(40.40%), PFW(51.15%)로 세포내 O2- 생성을 억제시켰으며, 가장 높은 활성을 보인 추출물은 PFM으로 가장 낮은 활성을 보인 RFW보다 1.79배 높은 활성을 보였다. 100 ㎍/㎖의 농도에서는 PFM(72.
34%)의 순으로 활성을 나타내었다. 이와 반대로 SOD 유사 활성은 보라색 꽃 열수 추출물에서 메탄올 추출물의 활성보다 3배나 높은 결과를 보여주었다. 세포내 superoxide 라디칼 제거 활성은 200 ㎍/㎖의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물(72.
1B에 나타내었다. 총 4개의 아마란스 추출물 중 250 ㎍/㎖의 농도에서 PFM의 활성이 53.16%로 가장 좋았으며, PFW(41.55%), RFW(30.52%), RFM(30.34%)의 순으로 활성을 나타내었으며 유의적인 차이가 있었다. 100 ㎍/㎖의 농도에서 PFM(50.
총 폴리페놀 함량은 PFM, RFW, RFM, PFW의 순으로 나타났으며, PFM에서 606.95±64.38 ㎎ GAE/100 g으로 가장 높았다.
본 연구는 아마란스의 붉은 색과 보라색 꽃 열수 추출물과 메탄올 추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량 측정과 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성, SOD 유사 활성을 측정하였으며, 세포내에서 생성된 superoxide 라디칼 제거 활성과산화질소 생성 억제 활성을 분석하여 새로운 식물 유래 라디칼 소거 활성 물질을 개발하기 위하여 시행하였다. 총 폴리페놀의 함량은 아마란스 추출물 중 보라색 꽃 메탄올 추출물이 606.95 ㎎ GAE/100 g으로 가장 높았으며, 플라보노이드 함량도 254.69 ㎎ CE/100 g으로 가장 높았다. 또한 DPPH 라디칼 소거 활성에서도 보라색 꽃 메탄올 추출물의 RC50 값이 155.
폴리페놀 함량은 RFM 363.68±19.73, PFM 606.95±64.38, RFW 482.62±98.99, PFW 363.19±55.92 ㎎ GAE/100 g으로 나타났으며, 추출물 간의 유의적 차이가 있었다.
후속연구
본 연구의 결과, 플라보노이드 함량이 높은 보라색 꽃 메탄올 추출물에서 라디컬 소거능이 높았으며 강력한 항산화제 활성을 보여주었다. 이러한 결과로 보아 아마란스 꽃의 새로운 항산화 소재로서 개발 가능성을 보여주었다.
4% 감소시켰다는 결과와 비교하였을 때(Kim 등 2009), 아마란스 꽃 추출물의 세포내 NO 생성 억제 활성은 다른 천연물보다 낮은 농도에서도 우수한 활성을 보인다고 판단된다. 이와 같은 아마란스 추출물의 높은 NO 생성 억제 활성은 염증 억제 효과가 좋은 소재로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
활성 라디칼이 증가시키는 만성 질환의 종류는?
이러한 활성 라디칼은 DNA에 대해 알칼화(alkylation)를 일으켜서 세포와 조직을 손상시키며 연속적인 carcinogenis에 관여되고 있다. 뿐만 아니라 세포 내에서 세포막 손상, 지질 산화, 단백질 분해 등을 초래하여, 뇌혈관 질환, 심장 질환, 자가면역 질환, 소화기 질환, 동맥경화와 같은 만성 질환들의 발생을 증가시키는 위험성이 있는 것으로 알려져 있다(Lodovici 등 2001, Kim 등 2008, Jeon 등 2013). 이러한 질병을 초래하는 위험요소인 활성라디칼을 효과적으로 제거할 수 있는 방법 중의 하나는 천연 항산화제의 섭취이다(Jeon 등 2013).
생체 내 대부분의 산소와 질소는 과도하게 발생되면 어떻게 변하는가?
생체 내 대부분의 산소와 질소는 호흡 대사과정 중 산화- 인산화 과정을 통해 정상적으로 환원되나, 과도하게 발생되는 경우 산소와 질소는 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)과 활성질소종(reactive nitrogen species, RNS)이 된다(Fang FC 2004, de Zwart 등 1999, Kim 등 2007). 또한 병원균, 박테리아, 바이러스 등이 체내에 침입할 경우 호중구와 macrophage 등이 활성화되어지며, 이때 활성라디칼인 과산화수소(H2O2), hydroxyl radical(OH․), 수퍼옥사이드 라디칼(O2－)과 nitric oxide(NO) 등이 과도하게 생성되면서 단백질을 변성시키거나 지질에 결합하여 활성라디칼을 생성한다.
아마란스는 무엇인가?
아마란스(Amaranth)는 비름과(Amaranthus spp. L.)에 속하는 일년생 유사 화곡류(cereal)이고, 쌍자옆 식물(Lee 등 1996a)로 다른 곡류에 비해 불포화 지방산의 함량이 높고, 주 지방산은 리놀레산으로 구성되어 있다. 포함된 단백질 15~16% 중에는 lysine과 황 함유 아미노산이 풍부하다고 보고되어 있으며(Lee 등 1996a), 국내에서는 관상용으로 강원 일부지역에서 재배되고 있고, 독특한 맛과 영양가치가 높아, 국수, 비스킷(종실) 등의 식품 개발에도 이용되고 있다(Choi HS 2011; Kim & Ryoo 2002).
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